時空間暗号化キートランスフォーメーションの完全復調可能性と盗聴解読困難性の探求

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本研究では，暗号利用モードの中で現代共通鍵暗号の標準的なAESと共存可能かつ独立に動作可能な物理暗号技術の確立に向けて，比較的低速で処理できるデジタル信号を対象とした暗号化の研究に取り組み，正規受信者に対して信号品質・情報量がともに無劣化の特長を活かした新たな時空間暗号化KXの技術を確立することが本研究の目的としている．今回の研究対象とする時空間暗号化KX技術を適用した偏波多重多値変調信号の伝送システムにおいて，受信時の信号品質・情報量について数値シミュレーションを中心に評価することを当初申請段階で計画していた．1年目の終了時点で，時空間独立の従来暗号鍵を用いたシンボル配置保持マスク方式に関する以下の2つの研究成果を得ている．①光ファイバ伝送における線形領域と非線形領域のいずれにおいても，正規受信者に対して信号品質であるBERと一般相互情報量であるGMIいずれも暗号化無しの場合と比較して過剰な劣化がないことをシミュレーションと実験により示した．②完全および部分的に暗号鍵を所有した盗聴者モデルを確立し，盗聴割合に対するBERとGMIをシミュレーションにより明らかにした．また，時間拡散した暗号鍵を用いたシンボル配置保持マスク方式に関して以下の成果を得た．偏波多重有無の信号に対してBERとGMIのいずれも暗号化無しの場合と比較して過剰な劣化がないことをシミュレーションにより示すことができた．